Кремний не нужен: перовскитная солнечная ячейка впервые перешагнула отметку в 30% КПД
iXBT.com ·
Исследователи Нанкинского университета и других научных организаций Китая разработали трехпереходную солнечную ячейку из перовскита с заявленной эффективностью 30,1%. По данным ученых, это лучший результат для такого типа устройств.
Исследователи Нанкинского университета и других научных организаций Китая разработали трехпереходную солнечную ячейку из перовскита с заявленной эффективностью 30,1%. По данным ученых, это лучший результат для такого типа устройств.
В отличие от обычных кремниевых солнечных элементов, новая ячейка состоит из трех перовскитных слоев. Каждый из них поглощает свою часть солнечного света, благодаря чему удается эффективнее использовать энергию.
Главной проблемой при создании такой конструкции остается верхний слой. Из-за высокого содержания брома он при производстве высыхает и кристаллизуется неравномерно. В результате на поверхности могут появляться трещины и другие дефекты, которые снижают эффективность ячейки.
Ученые решили проблему с помощью специальной обработки растворителем и добавления небольшого количества хлорида олеиламмония. Это помогло сделать пленку более ровной и добиться более равномерного формирования кристаллов.
В результате количество дефектов удалось уменьшить, а потери энергии — снизить. Напряжение верхнего слоя достигло 1,46 В.
Три слоя ячейки рассчитаны на разные части солнечного спектра, включая ближний инфракрасный диапазон. Заявленный КПД всей конструкции составил 30,1%, независимая сертификация показала 29,3%.
Разработка также продемонстрировала неплохую стабильность. После 569 часов непрерывной работы под имитатором солнечного света ячейка сохранила более 90% первоначальной эффективности.
В дальнейшем исследователи планируют повысить эффективность конструкции, увеличить размеры ячеек и проверить их работу в условиях, близких к космическим — при воздействии радиации, ультрафиолета, вакуума и перепадов температуры.
Перовскитные элементы не требуют тяжелых кремниевых пластин, поэтому в перспективе из них можно будет создавать более легкие и гибкие солнечные модули. Среди возможных применений ученые называют здания, носимую электронику и космические аппараты.